Vzorkování (biologie): Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Interaktivně procházet historii
← Přejít na předchozí porovnáníPřejít na další porovnání →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
m ňe → ně
Stránka obsahovala nejasný překlad z anglické wikipedie. Změny: přidání ilustrativních obrázků, upřesnění definic, přidáno více přikladů.
Řádek 1: Řádek 1:
Studium '''vzniku vzorů''' v biologických systémech se zabývá '''viditelnými pravidelnými uspořádání,''' která jsou výsledkem principů sebeorganizace. Pomocí matematických modelů lze předpovědět mechanismy, jež regulují vznik vzorů v přírodě včetně zbarvení srsti savců, organizace a počet prstů,<ref>{{Citace periodika
'''Vzorkování je '''viditelným, ([[Statistika|statisticky]]) uspořadaným výsledkem sebeorganizace a společných principů podobné vzory v přírodě.
| příjmení = Zhu

| jméno = Jianfeng
Ve [[Vývojová biologie|vývojové biologii]] vzorkování odkazuje na tvorbu komplexní organizace buněčného osud v prostoru a čase. Vzorkování je řízeno [[gen]]y. Role genů ve vzorkování obsahuje aspekt morfogeneze, vytvoření rozmanité [[anatomie]] od podobných genů. Mechanismy jsou dobře vidět v předozadní vzorkování [[Embryo|embryí]] od [[Modelový organismus|modelového organismu]] ''[[Octomilka obecná|Drosophila melanogaster]]'' (octomilka)
| příjmení2 = Zhang
| jméno2 = Yong-Tao
| příjmení3 = Alber
| jméno3 = Mark S.
| titul = Bare Bones Pattern Formation: A Core Regulatory Network in Varying Geometries Reproduces Major Features of Vertebrate Limb Development and Evolution
| periodikum = PLoS ONE
| datum vydání = 2010-05-28
| ročník = 5
| číslo = 5
| strany = e10892
| issn = 1932-6203
| pmid = 20531940
| doi = 10.1371/journal.pone.0010892
| jazyk = en
| url = https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0010892
| datum přístupu = 2021-02-22
}}</ref> pravolevá asymetrie apod.
[[Soubor:Drosophila gap gene in situ.png|náhled|211x211pixelů|Organizace segmentů během vývoje ostomilky skrze expresi tzv. "gap" genů. Vizualizováno pomocí RNA ''in situ'' hybridizace.]]
Ve [[Vývojová biologie|vývojové biologii]] vznik pravidelných uspořádání odkazuje na tvorbu komplexní organizace buněčného osudu v prostoru a čase. Tato organizace je důležitá pro vznik komplexnějších uspořadání tkání a orgánů, proces vzniku těchto vyšších celků se nazývá '''[[morfogeneze]]'''. Geny, které ovládají vznik vzorů u živočíchů, jsou často evolučně velmi konzervované a rozmanitost v anatomii je způsobena odlišnou regulací genů (včetně tzv. morfogenů schopných stimulovat odlišné buněčné chování zavisejíce na relativní koncentraci). Známý model vzniku vzorů je předozadní asymetrie [[Embryo|embryí]] [[Modelový organismus|modelového organismu]] ''[[Octomilka obecná|Drosophila melanogaster]]'' (octomilka), kde produkty genů s postupně snižující se koncentrací indukují kaskády genové exprese, která určuje lokalizaci předních a zadních částí těla ostomilky<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Nüsslein-Volhard
| jméno = Christiane
| příjmení2 = Wieschaus
| jméno2 = Eric
| titul = Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila
| periodikum = Nature
| datum vydání = 1980-10
| ročník = 287
| číslo = 5785
| strany = 795–801
| issn = 1476-4687
| doi = 10.1038/287795a0
| jazyk = en
| url = https://www.nature.com/articles/287795a0
| datum přístupu = 2021-02-22
}}</ref>.


== Příklady ==
== Příklady ==
Příklady vzorkování lze nalézt v biologii, chemii, fyzice a matematice,<ref>Ball, 2009.</ref> a může snadno být simulována pomocí počítačové grafiky.
Příklady vzniku pravidelných vzorů lze nalézt v biologii, chemii, fyzice a matematice,<ref>Ball, 2009.</ref> a může být simulována pomocí počítačové grafiky. Britský matematik [[Alan Turing]] popsal jev, který dokáže vysvětlit určitý typ organizace vzorů v biologii. Systém dvou difuzivních látek (například proteinů v embryu), obsahující sebe-aktivující aktivátor a jeho inhibitor ve správném poměru, je shopen vytvořit komplikované vzory. Tento jev, reakčně-difůzní model, byl použit pro vysvětlení organizace prstů u obratlovců či k odpovědi na otázku "Francouzké vlajky", kterou koncipoval biolog Lewis Wolpert<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Wolpert
| jméno = L.
| titul = Positional information and the spatial pattern of cellular differentiation
| periodikum = Journal of Theoretical Biology
| datum vydání = 1969-10
| ročník = 25
| číslo = 1
| strany = 1–47
| doi = 10.1016/S0022-5193(69)80016-0
| jazyk = en
| url = https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022519369800160
| datum přístupu = 2021-02-22
}}</ref>. Emergentní jevy jako vznik pravidelného uspořádání se často studují na jednodušších organismech: bakteriální kolonie či hlenky jsou také schopny komplexnější organizace.
[[Soubor:TuringPattern.PNG|vlevo|náhled|280x280pixelů|Příklady Turingových vzorů vytvořených skrze matematickou simulaci reakčně-difuzního modelu.]]








V chemii existují podobné jevy způsobeny nelineární chemickou oscilací, na příklad Bělousovova-Žabotinského reakce.
=== Biologie ===
Biologické vzory jako zvířecí znaky, rozdělení zvířat, a fylotaxe jsou tvořeny různými způsoby.<ref>Ball, 2009. ''Shapes'', pp. 231–252.</ref>


== Reference ==
== Reference ==

Verze z 22. 2. 2021, 14:20

Studium vzniku vzorů v biologických systémech se zabývá viditelnými pravidelnými uspořádání, která jsou výsledkem principů sebeorganizace. Pomocí matematických modelů lze předpovědět mechanismy, jež regulují vznik vzorů v přírodě včetně zbarvení srsti savců, organizace a počet prstů,[1] pravolevá asymetrie apod.

Organizace segmentů během vývoje ostomilky skrze expresi tzv. "gap" genů. Vizualizováno pomocí RNA in situ hybridizace.

Ve vývojové biologii vznik pravidelných uspořádání odkazuje na tvorbu komplexní organizace buněčného osudu v prostoru a čase. Tato organizace je důležitá pro vznik komplexnějších uspořadání tkání a orgánů, proces vzniku těchto vyšších celků se nazývá morfogeneze. Geny, které ovládají vznik vzorů u živočíchů, jsou často evolučně velmi konzervované a rozmanitost v anatomii je způsobena odlišnou regulací genů (včetně tzv. morfogenů schopných stimulovat odlišné buněčné chování zavisejíce na relativní koncentraci). Známý model vzniku vzorů je předozadní asymetrie embryí modelového organismu Drosophila melanogaster (octomilka), kde produkty genů s postupně snižující se koncentrací indukují kaskády genové exprese, která určuje lokalizaci předních a zadních částí těla ostomilky[2].

Příklady

Příklady vzniku pravidelných vzorů lze nalézt v biologii, chemii, fyzice a matematice,[3] a může být simulována pomocí počítačové grafiky. Britský matematik Alan Turing popsal jev, který dokáže vysvětlit určitý typ organizace vzorů v biologii. Systém dvou difuzivních látek (například proteinů v embryu), obsahující sebe-aktivující aktivátor a jeho inhibitor ve správném poměru, je shopen vytvořit komplikované vzory. Tento jev, reakčně-difůzní model, byl použit pro vysvětlení organizace prstů u obratlovců či k odpovědi na otázku "Francouzké vlajky", kterou koncipoval biolog Lewis Wolpert[4]. Emergentní jevy jako vznik pravidelného uspořádání se často studují na jednodušších organismech: bakteriální kolonie či hlenky jsou také schopny komplexnější organizace.

Příklady Turingových vzorů vytvořených skrze matematickou simulaci reakčně-difuzního modelu.




V chemii existují podobné jevy způsobeny nelineární chemickou oscilací, na příklad Bělousovova-Žabotinského reakce.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Pattern formation na anglické Wikipedii.

  1. ↑ ZHU, Jianfeng; ZHANG, Yong-Tao; ALBER, Mark S. Bare Bones Pattern Formation: A Core Regulatory Network in Varying Geometries Reproduces Major Features of Vertebrate Limb Development and Evolution. PLoS ONE. 2010-05-28, roč. 5, čís. 5, s. e10892. Dostupné online [cit. 2021-02-22]. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0010892. PMID 20531940. (anglicky) 
  2. ↑ NÜSSLEIN-VOLHARD, Christiane; WIESCHAUS, Eric. Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila. Nature. 1980-10, roč. 287, čís. 5785, s. 795–801. Dostupné online [cit. 2021-02-22]. ISSN 1476-4687. DOI 10.1038/287795a0. (anglicky) 
  3. ↑ Ball, 2009.
  4. ↑ WOLPERT, L. Positional information and the spatial pattern of cellular differentiation. Journal of Theoretical Biology. 1969-10, roč. 25, čís. 1, s. 1–47. Dostupné online [cit. 2021-02-22]. DOI 10.1016/S0022-5193(69)80016-0. (anglicky) 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Vzorkování_(biologie)&oldid=19514206“